Microstructure Variation of a Secondary Hardening Tool Steel through Heat Treatments

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Schnellarbeitsstahl, ein Werkzeugstahl der typischerweise für Anwendungen wie mechanisches Schneiden oder Umformen verwendet wird, kombiniert die Eigenschaften von warmfesten und kaltverformbaren Stählen. Mit diesen Eigenschaften weist Schnellarbeitsstahl, im Vergleich zu Hartmetallen, eine gute Kombination aus hoher Festigkeit und angemessener Zähigkeit auf. Diese mechanischen Eigenschaften ermöglichen die hervorragende Leistung von Schnellarbeitsstählen als Werkzeugmaterialien in der Metallbearbeitung. Diese entscheidende Komponente wird durch das Verbundgefüge aus primären und sekundären Karbiden und der umgebenden metallischen Matrix bereitgestellt. Schnellarbeitsstähle werden im Hinblick auf Wärmebehandlungen und deren Auswirkungen auf die Variation der Mikrostruktur kontinuierlich weiterentwickelt, um Effizienzfaktoren wie die Werkzeugstandzeit zu erhöhen. Bei Werkzeugstählen ist das Wissen über die Auswirkungen von Langzeit-, Hochtemperatur- und Niedrigtemperatur-Wärmebehandlungen auf Schnellarbeitsstähle noch unvollständig. Daher ist die Analyse der Mikrostruktur von Werkzeugstählen, die sich bei unterschiedlichen Wärmebehandlungen ergibt, von wesentlicher Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurden Proben aus handelsüblichem Schnellarbeitsstahl verschiedenen Wärmebehandlungen, sowohl im Vakuum als auch an Atmosphäre unterzogen. Als Referenz dienten Proben, die nach Industriestandards gehärtet und angelassen wurden. Mit einem Rasterelektronenmikroskop wurden Abweichungen hinsichtlich der Karbidabstände, der Größe und des Volumenanteils beobachtet. Darüber hinaus wurden Variationen der Matrixhärte mit Hilfe der Nanoindentation quantitativ untersucht. Die oben beschriebenen Wärmebehandlungen führten zu einer deutlichen Vergröberung der Karbide und einer Vergrößerung der Karbidabstände. Weiters wurden auch Änderungen der Matrixhärte festgestellt. Die angewandten Wärmebehandlungsparameter wurden dann mit diesen Änderungen der Gefügeeigenschaften, wie Karbidvergröberung oder Matrixhärte, in Verbindung gebracht.

Details

Titel in ÜbersetzungGefügeveränderung eines sekundärhärtenden Werkzeugstahls durch Wärmebehandlungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung20 Okt. 2023
StatusVeröffentlicht - 2023